FI97791C - Vakiokulmassa toimiva kuljetinhihnan puhdistin - Google Patents

Description

97791

Vakiokulmassa toimiva kuljetinhihnan puhdistin Rengöringsdon med konstant vinkel för ett transportband

Esillä oleva keksintö liittyy kaavinteriin, joita käytetään ' kuljetinhihnan palaavaan haaraan tarttuneen materiaalijään nöksen poistamiseen. Keksinnön kohteena on erityisesti kulje-tinhihnan puhdistuslaitteen kaavinterä kuljetinhihnan puhdistamista varten, joka kaavin on sovitettu asennettavaksi kulje-tinhihnan liikesuuntaan nähden oleellisesti poikittain sijoitettuun pyöritettävissä olevaan kannatinelimeen, jolloin siinä on säätövälineet tukielimen ja kaavinterän pyörittämiseksi ja säätämiseksi säteen suunnassa. Kaavinterässä on kaareva kaavin-pinta, jonka toisessa päässä on kaavintasärmä, joka tulee kosketukseen mainittuun kuljetinhihnaan kosketusviivaa pitkin, jolloin mainitulla kaarevalla kaavinpinnalla on sellainen muoto, että ensimmäisen suoran, joka sivuaa mainittua kaarevaa pintaa ja kulkee mainitun kosketusviivan pisteen kautta, ja toisen suoran, joka sivuaa mainittua kuljetinhihnaa ja kulkee mainitun saman kosketusviivan pisteen kautta kuin ensimmäinen suora, välille muodostuu puhdistus kulma.

Aikaisemmin on tunnettua käyttää joko lineaarisesti tai radiaalisesti aseteltavia kaavinteriä. Radiaalisesti aseteltavilla kaavinterillä on ollut lineaarisesti aseteltaviin kaavinteriin verrattuna epäkohtana, että kun radiaalisesti aseteltava kaavin kuluu ja sitä asetellaan vastaavasti, kuljetinhihnan ja kaavinterän välinen kulma muuttuu. Kun eri tilanteissa voi olla edullisinta käyttää erisuuria kulmia, on ilmeistä, että radiaalisesti aseteltava kaavinterä toimii optimaalisella puhdistuskulmalla vain pienen osan käyttö-iästään. Radiaalisesti aseteltavia kaavinteriä on esitetty US-patenteissa 4 098 394, 4 359 150, 4 586 600 ja 4 643 293.

US-patenteissa 4 249 650 ja 4 696 839 on esitetty vertikaalisesti aseteltavia kaavinteriä. Kaarevaa muotoa käyttäviä kaavinteriä on esitetty US-patenteissa 4 269 301, 4 489 833, 4 658 949 ja 4 787 500. Tunnetussa tekniikassa ei ole kuiten- 2 97791 kaan esitetty sellaista radiaalisesti aseteltavaa kaavinterää, jolla on sellainen kaareva kaavinpinnan muoto, joka säilyttää väkiopuhdistuskulman kuljetinhihnan suhteen kaavinterää radiaalisesti aseteltaessa.

Esillä oleva keksintö kohdistuu radiaalisesti aseteltavaan kuljetinhihnan kaavinterään, joka säilyttää vakiopuhdistus -kulman kuljetinhihnan suhteen, kun kaavinterää asetellaan radiaalisesti kaavinterän kulumisen kompensoimiseksi. Viimeaikaiset tutkimukset, jotka United States Bureau of Mines on suorittanut, osoittavat että jatkuvasti hyvin toimivassa kul-jetinhihnan puhdistuksessa on kaksi tärkeää muuttujaa, jotka ovat hihnan ja terän välinen kosketuspaine, joka on terän paksuuden funktio, ja vakioteräkulma kul j etinhihnan suhteen. Vaikka puhdistuskulma voidaan valita erilaiseksi, esillä oleva keksintö säilyttää valitun puhdistuskulman radiaalisesti aseteltavan kuljetinhihnan puhdistimen koko kulumisiän ajan käyttämällä kaavinterän kaarevan kaavinpinnan määrättyä muotoa. Esillä oleva keksintö säilyttää myös väkiokosketuspinnan kul-jetinhihnan puhdistimen ja kuljetinhihnan välillä. Keksinnön tunnusmerkit ilmenevät oheisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkki osasta.

Keksintöä voidaan käyttää joko telakaavinterien yhteydessä, joita käytetään kuljetinhihnan kaapimiseen päätelan kohdalla, tai varsiterätyypeissä, joita käytetään kuljetinhihnan palaavan haaran kaavintaan. Varsiteräyksikön kaarevan pinnan edullisimpana muotona on ympyrän evolventti. Kaavinterän kaavinpinnan edullisimman muodon määrää seuraavassa esitettävä kaa-varyhmä. Näiden kaavinpintamuotojen käyttö mahdollistaa kaavinterän radiaalisen asettelun sen kuluessa siten, että kulje-tinhihnan pinnan ja kaavinpinnan tangentin välillä säilyy vakiokaavintakulma kohdassa, jossa kaavinpinta on kosketuksessa kul j etinhihnaan.

3 97791

Myös muita pintamuotoja voidaan käyttää sekä telatyyppisten kaavinteräyksiköiden että varsiteräyksiköiden yhteydessä. Eräänä tällaisena muotona on ympyrän segmentin muoto, jonka ympyrän keskipiste on pyörintäakselin kohdalla, jonka ympäri kaavinterää voidaan asetella pyörivästi. Tämä pyöreä kaavin-pinnan muoto ei ole kuitenkaan yhtä edullinen kuin edellä mainitut kaksi muotoa. Muissa muodoissa voidaan käyttää esimerkiksi säännöllisiä käyriä, jotka approksimoivat teoreettisesti oikeaa riippuvuutta, valmistuksen helpottamiseksi. Eräänä muotona voidaan käyttää käyrien yhdistelmiä ja sellaista terän paksuutta, joka aikaansaa väki©poikkileikkauspinnan kosketuksen hihnaan. Tätä voidaan tarvita rakenteellisista ja esteettisistä syistä. Eräässä muunnoksessa voidaan approksimoida kuljetinhihnan kaavinterän dynaamisesta kuormituksesta johtuvaa taipumaa.

Kuvio 1 on sivukuvanto kuljetinhihnasta ja telatyyppisestä esillä olevan keksinnön kaavinterästä.

Kuvio 2 on suurennettu sivukuvanto kaavinterästä.

Kuvio 3 on osiin hajoitettu perspektiivinen kuvanto kaavinterän asetteluyksikös tä.

Kuvio 4 on perspektiivinen kuvanto esillä olevan keksinnön vaihtoehtoisesta suoritusmuodosta, jossa on esitetty varsi-terätyyppinen kaavinterä ja kuljetinhihnan palaava haara.

Kuvio 5 on sivukuvanto kaavinterän vaihtoehtoisesta suoritusmuodosta ja kuljetinhihnan palaavasta haarasta.

Kuvio 6 on päällyskuvanto kaavinterän vaihtoehtoisesta suoritusmuodosta.

Kuvio 7 on etukuvanto kaavinterän vaihtoehtoisesta suoritusmuodosta.

4 97791

Kuviossa 1 on esitetty kuljetinhihnan puhdistus j ärj estely, jossa telatyyppinen kaavinterä 10 on asennettu kiertyvään kannatinelimeen 12 kaapivaan kosketukseen kuljettimen toiseen päähän asennetun rullan tai päätelan 16 ympäri johdetun kulje-tinhihnan 14 ulkopintaan. Kuviossa 1 oleva nuoli osoittaa, että tela 16 pyörii keskiakselin 17 ympäri vastapäivään kuljettaen kulj etinhihnaa 14 mukanaan.

Kaavinterä 10, joka on esitetty paremmin kuviossa 2, sisältää neliömäisen rengasmaisen onton kannan 18, jossa on kaareva kaapijapinta 20 ja takapinta 22. Kärkipinta 24 ulottuu takapinnan 22 ja kaavintapinnan 20 välille kärkipinnan 24 ja kaa-vintapinnan 20 yhtyessä kaavintasärmän 26 kohdalla. Kaavinterä 10 on riittävän leveä kaapimaan kuljetinhihnan 14 koko leveyden. Kuviossa 3 on esitetty vain yksi terä 10, mutta myös sellaista järjestelyä voidaan käyttää, jossa on useita kapeampia teriä päittäiskosketuksessa toisiinsa.

Kaavinterä 10 on tuettu ja sitä asetellaan radiaalisesti kuviossa 3 esitetyllä järjestelyllä. Neliömäinen kannatinelin 12 kulkee rengasmaisen kannan 18 läpi ja kiinnityslaitteissa 28 olevien aukkojen 27 läpi. Kaavinterän 10 kummassakin päässä on yksi kiinnityslaite 28 ja ne on kiinnitetty kuljettimeen. Kumpaankin aukkoon 27 on sijoitettu pyöreä holkki 30, jossa on neliömäinen aukko kannatinelintä 12 varten. Kannatinelimen 12 ympärille on sijoitettu lukitusholkit 32 kiinnityslaitteen 28 molemmille puolille ja lukitusholkit on kiinnitetty kannatinelimeen lukitusruuveilla 34. Luki tus holkki 32, johon on kiinnitetty vipuvarsi 36, on sijoitettu kannatinelimen 12 ympärille toisen kiinnityslaitteen 28 ulkopuolelle ja kiinnitetty paikalleen lukitusruuvi11a 34. Kuljettimen ja vipuvarren 36 väliin on kiinnitetty pneumaattinen sylinteri 38. Kun sylinterin 38 mäntä 40 työntyy ulos, kaavinsärmä 26 kääntyy kulje-tinhihnaa 14 kohti pyörintäakselin 42 ympäri.

97791

Kaavintasärmä 26 on kosketuksessa kuljetinhihnaan 14 pitkin suoraa 44. Kuviossa B esitetty puhdistuskulma B on ensimmäisen suoran 46 ja toisen suoran 48 välille muodostuva terävä kulma. Ensimmäinen suora 46 sivuaa kaavintapintaa 20 ja kulkee terän 10 ja hihnan 14 välisellä kosketusviivalla 44 olevan pisteen kautta. Toinen suora 48 sivuaa kuljetinhihnaa 14 ja kulkee kosketusviivan 44 saman pisteen kautta kuin ensimmäinen suora 46.

Kaarevan kaavintapinnan 20 muoto muodostetaan seuraavien kaavojen mukaan X-Y-koordinaattijärjestelmässä trigonometristen funktioiden ollessa laskettu radiaaneina:

Xt = rt cos(KEt)

Yt = rT είη(ΚΕτ), missä rT = Ra + 2Ri sin(KT/2) = kaavintasärmän 26 muuttuva säde

Ra = L sin (KF) sin(K(90+B)) = etäisyys pyörintäakselista 42 kaavinta-pinnan 20 alkuun F = 90 - (P + B) P = arcsin[(Ri/L)sin(K(90 + B))]

K

Et = Ετ-s + Dt = rT: n ja X-akselin välinen kulma

Dt = [180 - Bt - Ct] = rT; n ja rT-s: n väli nen kulma

Bt - [90 + B - At] = rT: n ja kaavintapinnan 20 välinen kulma 6 97791 A* = arccos [ (Ria + Xt* - L2)/2Rir-r]

K

= Ri: n ja r-r: n välinen kulma

Ct = -arcsin[ ( (Γτ-^s)/r-x·)sin (KBt) ] + 180

K

= kaavintapinnan 20 ja r*-s: n välinen kulma.

Esimerkki nä:

Ri = telan 16 säde plus kuljetinhihnan 14 paksuus = 50, 8 mm B * kaavintapinnan 20 tangentin 46 ja kulje-tinhihnan 14 tangentin 48 välinen puhdistus-kulma = 15* L = telan 16 keskiakselin 17 ja kaavinterän 10 pyörintäakselin 42 välinen etäisyys = 70, 8 mm T = keskiakselin 17 suhteen mitattu koske-tusviivan alkuasennon 44 ja kosketusviivan jonkin asetellun asennon 44' välinen kulma S = inkrementti 10* K = Π/180 = 3,1416/180 = 0,0175 97791 Τ 3Γτ A j Β j C j Dj E j Xj Y j

O 37,89 105 O 180 0 0 37,89 O

10 46, 74 92,98 12, 02 165,68 2,30 2,30 46,71 1,88 20 55, 53 83, 37 21, 63 154, 78 3, 59 5, 89 55,24 5, 70 30 64,19 75 30 145, 54 4,46 10,35 63,14 11,54 40 72, 64 67,33 37, 67 137, 16 5,17 15, 53 69,99 19,45 50 80, 83 60,04 44, 96 129,16 5,88 21, 40 75,25 29,50 60 88,69 52,91 52, 09 121,19 6,72 28,13 78,22 41,81 Kärkipinnan 24 kuluessa muodostuu uusi kaavintasärmä 26 ja kaavinterää 10 asetellaan pyörintäakselin 42 ympäri kaavinta-särmän 26 pitämiseksi kosketuksessa kuljetushihnaan 14. Kaavinterää 10 radiaalisesti aseteltaessa kosketusviiva 44 siirtyy kuljetinhihnaa 14 pitkin pyörintäakselin 42 suuntaan kiertyvästä aseteltuun asemaan 44' . Puhdistuskulma B pysyy kuitenkin vakiona ja myös kaavinterän 10 ja kuljetinhihnan 14 välinen kosketuspinta pysyy vakiona.

—-Kuvioissa 4 - 7 on esitetty vaihtoehtoinen suoritusmuoto, jossa varsiterätyyppinen kaavinterä 50 on asennettu kiertyvälle kannatinelimelle 12 kaapivaan kosketukseen kuljetinhihnan 14 ulkopinnan kanssa kuljetinhihnan palaavan haaran 52 alapuolelle. Kuvion 5 nuoli osoittaa kuljetinhihnan liikkeen.

Kuvioissa 4-7 esitetty kaavinterä 50 sisältää pyöreän rengasmaisen onton kannan 54, jonka toisessa päässä on ulkoneva ~osa 56 ja toisessa päässä sisäänvedetty osa 58. Ulkoneva osa 56 ja sisäänvedetty osa 58 on mitoitettu siten, että kun kaksi kaavinterää 50 asetetaan vierekkäin, ensimmäisen kaavinterän ulkoneva osa 56 sopii tarkasti toisen kaavinterän 50 sisäänvedettyyn osaan. Rengasmaisen kannan 54 sisäpintaan on sijoitettu kahdeksan ripaa 60. Rivat 60 on sijoitettu neljäksi pariksi siten, että ripaparien väli on 90’, jolloin jokaisessa ripaparissa on kaksi ripaa 60 sijoitettuna välimatkan päähän toisistaan siten, että poikkileikkaukseltaan neliömäinen kan-natinelin 12 voidaan asettaa englantilaisten standardipoikki-leikkausten tapauksessa kuviossa 5 esitetyllä tavalla tai katkoviivalla esitettyjen metristandardipoikkileikkausten 8 97791 tapauksessa siten, että kannatinelimen 12 kulmat 13A, B, C ja D tukeutuvat ripojen 60 väliin. Rengasmaisesta kannasta 54 ulkonee varsi 62 kaarevaan kaavinpintaan 64 ja takapintaan 66. Kaavinpinnan 64 ja takapinnan 66 yhdistää kärkipinta 68, joka on kosketuksessa kuljetinhihnaan viivaa 72 pitkin.

Kuviossa 5 esitetty puhdistuskulma P on ensimmäisen suoran 74 ja toisen suoran 76 välinen terävä kulma. Ensimmäinen suora 74 sivuaa kaavinpintaa 64 ja kulkee kosketusviivalla 72, jossa kaavinpinta 64 on kosketuksessa hihnaan 14, olevan pisteen kautta. Toinen suora 76 sivuaa kuljetinhihnaa 14 ja kulkee kosketusviivan 72 saman pisteen kautta kuin ensimmäinen suora 74. Kulumisen määrä vakiokulmaratkaisussa on yhtä suuri kuin suunnittelussa käytetyn määrätyn käyrän pituus.

Kaareva kaavinpinta 64 on muodoltaan ympyrän evolventti, jonka seuraavat yhtälöt määrittelevät X-Y- koordinaattijärjestelmässä trigonometristen funktioiden ollessa laskettu radiaaneina:

Xt = R[cos (KT) + KT sin (KT)]

Yt = R[sin (KT) - KT cos (KT)] P = (180/Π) tan V, missä V = arccos [R/(x2 + H2)*·] x = Xt koordinaatti kulmalle T, missä Yt on yhtäsuuri kuin H, joka on kosketusviivan 72 X-koordinaatti R = etäisyys pyörintäakselista 42 kaavinpinnan 64 alkuun = 95 mm T = kulma, jonka yli kaavintaterä pyörii pyörintäakselin 42 ympäri = 0-90* H = pyörintäakselin 42 ja kuljetin-hihnan 14 välinen etäisyys = 60 mm K = Π/180 = 3, 1416/180 = 0, 0175 9 97791 Τ Χτ_ Υι· Ρ = 75,201’ 0 95 0 10 96, 436 0, 168 20 100, 613 1,331 30 107, 143 4,422 40 115, 406 10,259 50 124,572 19,485 60 133, 855 32, 531 70 141,557 49,574 75,201 144, 818 60,0 80 147, 126 70,523 90 149, 226 95 Kärkipinnan 68 kuluessa muodostuu uusi kaavintasärmä 70 ja kaavinterän 50 kuluessa sitä asetellaan radiaalisesti pyörin-täakselin 42 ympäri kaavintasärmän pitämiseksi kosketuksessa kuljetinhihnaan 14. Kaavinterän 50 radiaalisessa asettelussa kosketusviiva 72 siirtyy kuljetinhihnaa 14 pitkin pyörintä-akselin 42 suuntaan, jolloin puhdistus kul ma P pysyy kuitenkin vakiona ja myös kaavinterän 50 ja hihnan 14 välinen kosketuspinta pysyy vakiona.

Edellä on siten osoitettu, että esillä oleva keksintö aikaansaa radiaalisesti aseteltavan kuljetinhihnan kaavinterän, joka säilyttää kuljetinhihnaan nähden vakiosuuruisen puhdistuskul-man koko kaavinterän kulumisiän aikana.

Keksinnön eri piirteitä on kuvattu ja selitetty yksityiskohtaisesti keksinnön esitettyihin suoritusmuotoihin liittyen. On kuitenkin selvää, että nämä tietyt järjestelyt ovat vain havainnollistamista varten ja että keksinnölle on annettava sen täydellisin tulkinta oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (3)

10 97791

1. Kuljetinhihnan puhdistuslaitteen kaavinterä (10) kuljetin-hihnan (14) puhdistamista varten, joka kaavin on sovitettu asennettavaksi kuljetinhihnan liikesuuntaan nähden oleellisesti poikittain sijoitettuun pyöritettävissä olevaan kannatin-elimeen (12), jolloin siinä on säätövälineet (32, 36, 38, 40) kannatinelimen ja kaavinterän pyörittämiseksi ja säätämiseksi säteen suunnassa, jossa kaavinterässä on kaareva kaavinpinta (20), jonka toisessa päässä on kaavintasärmä (26), joka tulee kosketukseen mainittuun kuljetinhihnaan (14) kosketusviivaa (44) pitkin, jolloin mainitulla kaarevalla kaavinpinnalla (20) on sellainen muoto, että ensimmäisen suoran (46), joka sivuaa mainittua kaarevaa pintaa (20) ja kulkee mainitun kosketus viivan (44) pisteen kautta, ja toisen suoran (48), joka sivuaa mainittua kuljetinhihnaa (14) ja kulkee mainitun saman kosketusviivan pisteen kautta kuin ensimmäinen suora (46), välille muodostuu puhdistuskulma (B), tunnettu siitä, että mainitun kaarevan kaavinpinnan (20) muoto vastaa koordinaatteja, jotka on määrätty seuraavista yhtälöistä X-Y-koordi-naattijärjestelmässä trigonometristen funktioiden ollessa laskettu radiaaneina: Xt = Γτ COS(ΚΕτ) Υτ = r-r εϊη(ΚΕτ), missä rT = Ra + 2Ri sin(KT/2) Ra = L sin (KF) sin(K(90+B)) F = 90 - (P + B) P = arcsinl(Ri/L)sin(K(90 + B))] K Π 97791 Et = Ετ-s + Dt Dt = [180 - Βτ — Cx] • Bt = [90 + B — At] At = arccos [ (Ri1 + Γτ1 - L1)/2RirT] K Ct = - arcsin [((γτ-βΙ/Γτ) sin (KBt)] + 180 K missä Ri = telan säde plus kuljetinhihnan paksuus B = kaavintapinnan tangentin ja kuljetinhihnan tangentin välinen puhdistuskulma L = telan keskiakselin ja kaavinterän pyörintäakselin välinen etäisyys T = kulma, jonka yli kosketusviiva kääntyy kaavinterää kulumisen vuoksi aseteltaessa telan keskiakselin suhteen mitattuna S = kulmien T alueen inkrementti K = Π/180 = 3,1416/180 = 0, 0175. jolloin mainittu puhdistuskulma (B) pysyy vakiona, kun kaavin-terä (10) kuluu ja kaavinterän (10) sijaintia asetellaan radiaalisesti mainitun kaavinterän (10) kulumisiän aikana. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuljetinhihnan puhdistuslaitteen kaavinterä, tunnettu siitä, että siinä on kanta (54), jossa on pyöreä rengasmainen aukko, jossa on kahdeksan ulkonevaa ripaa (60), jotka ulkonevat mainitun rengasmaisen aukon sisällä kytkeytymään neliömäiseen kannatinelimeen (12), jossa on neljä särmää (13A. .. 13D), jolloin mainitut rivat (60) on ryhmitetty neljäksi ripapariksi, jolloin kussa- 12 97791 kin ripaparissa on kaksi lähekkäin välimatkan päässä toisistaan olevaa ripaa ja kunkin ripaparin ollessa 90’ päässä toisistaan, jolloin mainittu kannatinelin (12) kytkeytyy mainittuun kantaan (54) siten, että mainitun kannatinelimen särmät ovat joko mainitun ripaparin ripojen (60) välissä tai vaihtoehtoisesti mainittujen ripaparien välissä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuljetinhihnan puhdistuslaitteen kaavinterä, tunnettu siitä, että siinä on ontto kantaelin (54), joka on sovitettu kiinnitettäväksi mainittuun pyöritettävissä olevaan kannatinelimeen (12), mainitun kantaelimen muodostaessa toisessa päässä ulkonevan osan (56), jonka halkaisija on pienempi kuin mainitun kannan (54) ulkohalkaisija, ja toisessa päässä syvennysosan (58) mainitussa kantaelimessä (54) siten, että kun mainitulle kannatin-elimelle (12) asennetaan useita kantaelimiä (54) vierekkäin, _kantaelimen (54) ulkoneva osa (56) sopii asetettavaksi viereisen kantaelimen (54) syvennysosaan (58). i3 97791